KR20200061342A - 점착성 물품 - Google Patents

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아츠시 다카시마
요스케 마키하타
긴지 미즈하라
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 선상의 점착체와, 상기 점착체의 길이 방향의 표면을 피복하는 비점착층을 포함하는 점착성 물품으로서, 상기 점착성 물품의 연신에 의해 상기 비점착층이 파단되어 점착성을 발현하는 점착성 물품에 관한 것이다.

Description

점착성 물품
본 발명은 점착성 물품에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 연신에 의해 점착성을 발현하는 점착성 물품에 관한 것이다.
점착 시트나 점착 테이프가 금속, 유리, 목재, 종이, 골판지, 플라스틱 재료 등의 각종 피착체의 접착 등에 사용되고 있다. 이와 같은 점착 시트는, 통상적으로, 피착체에 첩부 (貼付) 할 때까지의 동안, 점착면을 보호하기 위해, 점착면이 세퍼레이터 (박리 시트) 로 보호되어 있다. 또, 롤상의 점착 테이프와 같은 권회된 형태의 경우에는, 되감기를 용이하게 하기 위해, 점착면이 접촉하는 배면에 박리 처리를 실시한 기재가 사용되고 있다.
그러나, 세퍼레이터를 사용한 점착 시트에 있어서, 사용시에 박리되는 세퍼레이터는 박리 후에 폐기되기 때문에, 자원 절약화나 저비용화의 관점에서는, 그 사용은 바람직하지 않다. 또, 사용자가 장갑을 하면서 사용하는 경우나, 사용되는 점착 시트 혹은 점착 테이프의 크기가 작은 경우에는, 점착 시트로부터 세퍼레이터를 박리할 때나 점착 테이프를 되감을 때의 작업성이 나쁘다는 문제가 있다. 따라서, 세퍼레이터나 기재 이면의 박리 처리를 필요로 하지 않는 점착 시트 혹은 점착 테이프를 제공할 수 있으면, 유용하다고 생각된다.
이에 관련하여, 특허문헌 1 에는, 점착 시트류의 점착제 표면에 계면 접촉 반응으로 비점착성 물질을 고정시켜 비점착성 박층을 형성하고, 피착체에 대한 첩부시에 그 비점착성 박층을 파괴하여 점착성을 재발현하는 점착성 재발현 방법이 기재되어 있다.
일본 특허 제4380837호
그러나, 피착체의 표면 형상이 곡면상이거나, 요철 형상과 같은 복잡한 형상인 경우, 피착체에 시트상 (필름상) 의 점착 시트를 첩부하고자 하면, 점착 시트에 주름이 생기거나, 점착 시트의 일부에 겹침이 생겨 버리는 경우가 있어, 적용이 곤란한 경우가 있다.
또, 예를 들어 폭이 좁은 영역에 대한 적용이 소망되는 경우, 점착 시트를 미세하게 절단하여 사용하는 것도 생각되지만, 절단 가능한 폭에는 한계가 있다. 이와 같은 경우, 액상의 접착제를 사용하는 것도 생각되지만, 접착제의 액 흘러내림이 발생하거나, 접착제층의 두께가 불균일해질 우려가 있다.
이상과 같은 과제를 감안하여, 본 발명은, 초기 상태에서는 실질적으로 비점착성이면서, 사용시에는 간이한 조작에 의해 점착성을 발현 가능하고, 또, 적용 가능한 피착체의 표면 형상이나 영역이 다양한 점착성 물품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 양태는, 선상의 점착체와, 상기 점착체의 길이 방향의 표면을 피복하는 비점착층을 포함하는 점착성 물품으로서, 상기 점착성 물품의 연신에 의해 상기 비점착층이 파단되어 점착성을 발현하는 점착성 물품에 관한 것이다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 상기 점착체는, 선상의 심재와, 상기 심재의 길이 방향의 표면을 피복하는 점착제층을 포함하고 있어도 된다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 상기 점착성 물품은 사상 (絲狀) 인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 상기 비점착층은, 고분자 재료를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 상기 비점착층은, 복수의 에멀션 입자의 응집체를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 하기 프로브택 시험 2 에 의해 측정되는 상기 점착성 물품의 길이 방향으로의 2 배 연신 후의 택값이, 하기 프로브택 시험 1 에 의해 측정되는 연신 전의 택값보다 1 gf 이상 큰 것이 바람직하다.
(프로브택 시험 1)
측정 온도 23 ℃ 의 환경하, 상기 점착성 물품의 표면에, 직경 2 ㎜ 의 스테인리스강제 프로브 (SUS304) 를 접촉 하중 50 gf 로 접촉시킨 후, 30 ㎜/분의 속도로 1 ㎜ 떼어 놓을 때에 프로브에 가해지는 하중을 시간 경과적으로 측정하고, 박리할 때에 필요로 하는 최대 하중을 구한다.
(프로브택 시험 2)
측정 온도 23 ℃ 의 환경하, 상기 점착성 물품을 길이 방향으로 연신한 후, 상기 점착성 물품의 표면에, 직경 2 ㎜ 의 스테인리스강제 프로브 (SUS304) 를 접촉 하중 50 gf 로 접촉시킨 후, 30 ㎜/분의 속도로 1 ㎜ 떼어 놓을 때에 프로브에 가해지는 하중을 시간 경과적으로 측정하고, 박리할 때에 필요로 하는 최대 하중을 구한다.
본 발명의 일 양태에 관련된 점착성 물품은, 초기 상태에서는 실질적으로 비점착성이기 때문에, 세퍼레이터나 박리 처리가 필요하지 않다. 또, 간이한 조작에 의해 점착성을 발현 가능하고, 작업성이 우수하다. 나아가서는, 적용 가능한 피착체의 표면 형상이나 영역이 다양하다.
도 1은, 점착성 물품의 일 구성예의 모식적인 단면도이다.
도 2 는, 점착성 물품의 일 구성예의 모식적인 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해, 상세하게 설명한다.
또한, 이하의 도면에 있어서, 동일한 작용을 발휘하는 부재·부위에는 동일한 부호를 부여하여 설명하는 경우가 있고, 중복되는 설명은 생략 또는 간략화하는 경우가 있다. 또, 도면에 기재된 실시형태는, 본 발명을 명료하게 설명하기 위해서 모식화되어 있고, 실제의 제품의 사이즈나 축척을 반드시 정확하게 나타낸 것은 아니다.
또, 본 명세서에 있어서는, 질량을 기준으로 한 비율 (백분율, 부 등) 은, 중량을 기준으로 한 비율 (백분율, 부 등) 과 동일하다.
본 발명의 실시형태에 관련된 점착성 물품은, 선상의 점착체와, 상기 점착체의 길이 방향의 표면을 피복하는 비점착층을 포함하는 점착성 물품으로서, 상기 점착성 물품의 연신에 의해 상기 비점착층이 파단되어 점착성을 발현한다.
본 실시 형태의 점착성 물품은, 연신에 의해 점착성을 발현하는 점착성 물품이고, 연신 전의 초기 상태에 있어서는 점착성을 실질적으로 갖지 않고, 즉 실질적으로 비점착성이다. 그리고, 비점착층이 연신에 의해 파단됨으로써 점착체에 의한 점착성이 발현된다. 즉, 비점착층은 연신 과정에서 파단되고, 연신에 의해 파단된 비점착층의 파편은, 전형적으로는 점착성 물품 (점착체) 의 표면에 부착된 상태가 된다. 한편, 점착성 물품의 연신에 의해 점착성 물품의 표면적은 증대되기 때문에, 연신 후의 점착성 물품에 있어서, 비점착층의 파편이 부착되어 있지 않은 표면은 점착체가 노출된 상태가 되어, 점착체에 의한 점착성이 발현되게 된다.
도 1 에, 본 실시형태에 관련된 점착성 물품의 일 구성예에 대해, 그 점착성 물품의 길이 방향에 수직인 방향에 있어서의 모식적인 단면도를 나타낸다. 도 1 에 나타내는 점착성 물품 (1) 에 있어서는, 비점착층 (31) 이 선상의 점착체 (21) 의 표면 (길이 방향의 표면) 을 피복하고 있다. 또한, 여기서 말하는 선상이란, 직선상, 곡선상, 절선상 등 외에도, 실과 같이 다양한 방향, 각도로 구부러질 수 있는 상태 (이하, 사상이라고도 한다) 도 포함하는 개념이다.
본 구성예의 점착성 물품은, 선상의 점착체와 비점착층으로 이루어지는, 지지체가 없는 점착성 물품이다. 또한, 본 구성예의 점착성 물품의 단면의 형상은 원형이지만, 본 실시형태는 이것에 한정되지 않고, 그 단면의 형상으로는, 원형 외에도, 타원형, 사각형 등의 구형 (矩形) 등을 취할 수 있다. 본 실시형태에 있어서, 점착성 물품의 단면 형상이 원형인 경우, 단면의 직경은 특별히 한정되지 않지만, 직경이 지나치게 작으면 연신시에 점착성 물품이 파단될 우려가 있으므로, 예를 들어 10 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 30 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또, 직경이 지나치게 크면 연신시에 큰 응력을 필요로 하는 경우가 있으므로, 예를 들어 2000 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 1000 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
이 경우에 있어서, 점착체의 단면의 직경은 특별히 한정되지 않지만, 직경이 지나치게 작으면 연신시에 점착성 물품이 파단될 우려가 있으므로, 예를 들어 9.8 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 29.8 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또, 직경이 지나치게 크면 연신시에 큰 응력을 필요로 하는 경우가 있으므로, 예를 들어 1999 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 999 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
또, 점착체를 피복하는 비점착층의 두께는, 연신 전의 실질적인 비점착성을 확보하고, 점착제층을 보호하는 관점에서, 예를 들어 0.1 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 1 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또, 점착력을 발현시키는 관점에서, 예를 들어 60 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 20 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
또한, 점착체의 단면은 비점착층에 의해 피복되어 있어도 되고 되어 있지 않아도 된다. 예를 들어, 점착성 물품이 제조 과정이나 사용시에 절단되는 경우에는, 점착체의 단면은 비점착층에 의해 피복되지 않는 경우가 있을 수 있다.
본 실시형태의 점착성 물품에 있어서, 비점착층은, 연신 전의 초기 상태에서는 점착체를 피복하지만, 점착성 물품을 연신함으로써 비점착층이 파단되어, 점착성 물품의 점착성이 발현한다.
비점착층이 실질적인 비점착성을 적절히 갖기 위해서는, 비점착층의 23 ℃ 에서의 저장 탄성률은, 1 × 107 ㎩ 이상인 것이 바람직하고, 5 × 107 ㎩ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또, 유연성의 관점에서는, 비점착층의 23 ℃ 에서의 탄성률은, 예를 들어 1 × 1010 ㎩ 이하인 것이 바람직하고, 5 × 109 ㎩ 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 비점착층의 23 ℃ 에서의 탄성률은, 동적 점탄성 장치 (제품명 : RSA-III, TA 인스트루먼트사 제조) 에 의해 측정되고, 상세하게는 실시예의 란에 기재된 측정 방법에 의해 측정된다.
또, 본 실시형태의 점착성 물품에 있어서는, 연신시의 비점착층의 파단을 보조하기 위해, 비점착층에 선 (절입) 을 넣어도 된다. 비점착층에 선을 넣는 경우의 선의 방향은 특별히 한정되지 않지만, 비점착층의 연신에 의한 파단은, 연신 방향에 수직인 방향으로 상대적으로 발생하기 쉬운 경우가 있다. 그러한 경우, 연신에 의해 비점착층을 미세하게 파단시키기 위해서는, 연신 방향으로 선을 넣는 것이 바람직하다. 또, 선을 넣는 방향은 일방향에 한정되지 않고, 예를 들어 연신 방향과 연신 방향에 수직인 방향의 2 방향 등, 임의의 복수의 방향으로 넣어도 된다. 비점착층에 선 (절입) 을 넣음으로써, 비점착층은 연신에 의한 파단에 의해, 보다 미세한 파편이 될 수 있다.
비점착층의 재질로는, 그 자체는 점착성을 실질적으로 갖지 않고, 점착체를 피복 가능하며, 연신에 의해 파단 가능한 것에서 적절히 선택하여 사용할 수 있고, 예를 들어, 고분자 재료, 금속 재료, 무기 재료 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 연신에 의한 파단의 용이함의 관점에서는, 고분자 재료가 바람직하게 사용된다. 고분자 재료로는, 수지 (폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 아크릴 수지, 염화비닐, 페놀 수지, 폴리우레탄, 나일론 등), 엘라스토머, 고무, 천연 고분자 (섬유 셀룰로오스, 단백질 등), 전분 등이 예시되고, 그 중에서도 자기 융착이 잘 일어나지 않는 (잘 블로킹되지 않는) 점에서 아크릴 수지가 바람직하다. 또한, 이들 재료는, 1 종을 단독으로 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
이하에 있어서, 비점착층이 수지로 이루어지는 경우에 대해 설명한다. 비점착층이 수지로 이루어지는 경우, 비점착층을 형성하기 위해서 사용되는 중합체를 함유하는 조성물 (이하, 비점착층 형성용 중합체 함유 조성물이라고도 한다) 로는, 수분산형의 비점착층 형성용 중합체 함유 조성물이어도 되고, 혹은 용제형의 비점착층 형성용 중합체 함유 조성물이어도 된다.
또한, 본 명세서에 있어서, 수분산형의 비점착층 형성용 중합체 함유 조성물에 의해 형성되는 비점착층을 에멀션계의 비점착층이라고 하는 경우가 있고, 용제형의 비점착층 형성용 중합체 함유 조성물에 의해 형성되는 비점착층을 용제계의 비점착층이라고 하는 경우가 있다. 또, 「중합체」 란, 공중합체도 포함하는 개념이다.
수분산형의 비점착층 형성용 중합체 함유 조성물에 의해 형성되는 비점착층은, 복수의 에멀션 입자의 응집체를 포함하는 층으로서 형성된다. 여기서, 비점착층으로는, 연신 후에 보다 양호한 점착성이 발현되는 점에서, 복수의 에멀션 입자 (에멀션 폴리머 입자) 의 응집체를 포함하는 층 (에멀션계의 비점착층) 인 것이 바람직하다.
비점착층이 복수의 에멀션 입자의 응집체를 포함하는 층 (에멀션계의 비점착층) 인 경우에, 연신 후에 보다 양호한 점착성이 발현되는 이유는 반드시 확실한 것은 아니지만, 이하와 같이 추찰된다. 즉, 비점착층이 에멀션계의 비점착층인 경우, 점착성 물품을 연신하면, 비점착층은 응집한 에멀션 입자끼리의 계면으로부터 여러 방향으로 파단되어, 미세한 인편상 (鱗片狀) 의 파편이 되고, 전형적으로는 점착성 물품 (점착체) 의 표면에 부착된 상태가 된다. 한편, 점착성 물품의 연신에 의해 점착성 물품의 표면적은 증대되기 때문에, 연신 후의 점착성 물품에 있어서, 비점착층의 파편이 부착되어 있지 않은 표면은 점착체가 노출한 상태가 되어, 점착체에 의한 점착성이 발현되게 된다. 또한, 이와 같이 미세한 인편상의 파편이 된 비점착층이 점착체의 표면 상에 부착된 상태에서 점착성 물품을 피착체에 첩부하면, 첩부시의 가압에 의해 비점착층의 인편상의 파편이 점착체 내에 들어가, 점착체의 노출되는 면적이 증대되므로, 점착체에 의한 점착성이 보다 양호하게 발현되는 것으로 생각된다.
이하에 있어서, 비점착층이, 아크릴계 중합체로 이루어지는 에멀션 입자 (아크릴계 중합체 에멀션 입자) 의 응집체를 포함하는 경우에 대해 설명하지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.
아크릴계 중합체 에멀션 입자의 응집체를 포함하는 비점착층은, 비점착층 형성용 중합체 함유 조성물로서, 수분산형 아크릴계 중합체를 포함하는 조성물을 사용하여 형성할 수 있다. 이 수분산형 아크릴계 중합체는, 아크릴계 중합체가 물에 분산되어 있는 에멀션 형태의 조성물이다. 상기 아크릴계 중합체는, 바람직하게는, 예를 들어, 주된 모노머 유닛이 메타크릴산메틸, 메타크릴산n-부틸, 메타크릴산i-부틸, 메타크릴산t-부틸, 이소보르닐(메트)아크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트 등인 아크릴계 공중합체를 들 수 있다. 그 중에서도, 주된 모노머 유닛이 메타크릴산n-부틸인 아크릴계 공중합체 (1) 이 바람직하고, 구체적으로는, 메타크릴산n-부틸 및 카르복시기 함유 모노머를 모노머 유닛으로서 함유하는 아크릴계 공중합체 (1-1), 메타크릴산n-부틸, 카르복시기 함유 모노머 및 메타크릴산n-부틸 이외의 (메트)아크릴산 C1-14 알킬에스테르를 모노머 유닛으로서 함유하는 아크릴계 공중합체 (1-2) 등을 들 수 있다.
카르복시기 함유 모노머는 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들어, (메트)아크릴산, 카르복시에틸(메트)아크릴레이트, 카르복시펜틸(메트)아크릴레이트, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 크로톤산 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 아크릴산 및/또는 메타크릴산이 바람직하고, 보다 바람직하게는 아크릴산 및 메타크릴산의 병용이다. 또한, 아크릴산 및 메타크릴산을 병용하는 경우, 그 양비는 특별히 한정되지는 않지만, 대략 동량인 것이 바람직하다. 카르복시기 함유 모노머는 1 종 또는 2 종 이상을 사용할 수 있다.
메타크릴산n-부틸 이외의 (메트)아크릴산 C1-14 알킬에스테르는, 탄소 원자수가 1 ∼ 14 인 알킬기가, 직사슬형이어도 되고, 분기 사슬형이어도 되고, 예를 들어, (메트)아크릴산메틸, (메트)아크릴산에틸, (메트)아크릴산프로필, (메트)아크릴산이소프로필, 아크릴산n-부틸, (메트)아크릴산이소부틸, (메트)아크릴산s-부틸, (메트)아크릴산t-부틸, (메트)아크릴산펜틸, (메트)아크릴산이소펜틸, (메트)아크릴산헥실, (메트)아크릴산헵틸, (메트)아크릴산옥틸, (메트)아크릴산시클로헥실, (메트)아크릴산2-에틸헥실, (메트)아크릴산이소옥틸, (메트)아크릴산노닐, (메트)아크릴산이소노닐, (메트)아크릴산데실, (메트)아크릴산이소데실, (메트)아크릴산운데실, (메트)아크릴산도데실, (메트)아크릴산트리데실, (메트)아크릴산테트라데실을 들 수 있다. 이러한 (메트)아크릴산 C1-14 알킬에스테르는, 바람직하게는 아크릴산 C2-12 알킬에스테르이고, 보다 바람직하게는 아크릴산 C4-8 알킬에스테르이다.
아크릴계 공중합체 (1) 은, 전체 모노머 유닛 중, 메타크릴산n-부틸을 50 ∼ 99 중량％ 함유하는 것이 바람직하고, 60 ∼ 90 중량％ 함유하는 것이 보다 바람직하고, 60 ∼ 70 중량％ 함유하는 것이 특히 바람직하다.
메타크릴산n-부틸 및 카르복시기 함유 모노머를 모노머 유닛으로서 함유하는 아크릴계 공중합체 (1-1) 의 조성은, 메타크릴산n-부틸 : 카르복시기 함유 모노머 (중량비) 가 80 ∼ 99 : 20 ∼ 1 이 바람직하고, 80 ∼ 95 : 20 ∼ 5 가 보다 바람직하고, 85 ∼ 95 : 15 ∼ 5 가 특히 바람직하다. 또, 메타크릴산n-부틸, 카르복시기 함유 모노머 및 메타크릴산n-부틸 이외의 (메트)아크릴산 C1-14 알킬에스테르를 모노머 유닛으로서 함유하는 아크릴계 공중합체 (1-2) 의 조성은, 메타크릴산n-부틸 : 카르복시기 함유 모노머 : 메타크릴산n-부틸 이외의 (메트)아크릴산 C1-14 알킬에스테르 (중량비) 가, 50 ∼ 98 : 1 ∼ 20 : 1 ∼ 30 (단, 3 성분의 합계 중량이 100) 이 바람직하고, 60 ∼ 90 : 5 ∼ 20 : 5 ∼ 20 (단, 3 성분의 합계 중량이 100) 이 보다 바람직하다.
또한, 아크릴계 공중합체 (1) 및 (1-1) 은, 각각, 전체 모노머 유닛 중의 10 중량％ 이하의 범위 내에서, 메타크릴산n-부틸 이외의 메타크릴산 C1-18 알킬에스테르나 하이드록시기 함유 모노머를 모노머 유닛으로서 함유할 수 있다. 또, 아크릴계 공중합체 (1-2) 는, 전체 모노머 유닛 중의 10 중량％ 이하의 범위 내에서, 메타크릴산 C15-18 알킬에스테르나 하이드록시기 함유 모노머를 모노머 유닛으로서 함유할 수 있다.
하이드록시기 함유 모노머로는, 예를 들어, (메트)아크릴산하이드록시에틸, (메트)아크릴산하이드록시부틸, (메트)아크릴산하이드록시헥실, (메트)아크릴산하이드록시옥틸, (메트)아크릴산하이드록시데실, (메트)아크릴산하이드록시라우릴, (4-하이드록시메틸시클로헥실)메틸메타크릴레이트 등을 들 수 있다.
아크릴계 중합체 에멀션 입자의 응집체를 포함하는 비점착층을 형성하는 아크릴계 중합체의 유리 전이 온도는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 양호한 비점착성을 나타내기 위해서는, 5 ℃ 이상인 것이 바람직하고, 10 ℃ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또, 상한값으로서도 특별히 한정되는 것은 아니지만, 조막성 (造膜性) 의 관점에서는, 예를 들어 150 ℃ 이하이다.
본 명세서에 있어서, 아크릴계 중합체의 유리 전이 온도 (℃) 는, 아크릴계 중합체를 구성하는 모노머 유닛과 그 비율로부터, 하기의 FOX 의 식에 의해 산출되는 이론 유리 전이 온도 (K) 를, 섭씨 온도 (℃) 로 환산한 것이다.
FOX 의 식 : 1/Tg = W1/Tg1 + W2/Tg2 + … + Wn/Tgn
(Tg : 중합체의 유리 전이 온도 (K), Tg1, Tg2, …, Tgn : 각 모노머의 호모폴리머의 유리 전이 온도 (K), W1, W2, …, Wn : 각 모노머의 중량 분율)
상기 FOX 의 식으로부터 구해지는 이론 유리 전이 온도 (섭씨 온도 (℃) 로 환산) 는, 시차 주사 열량 측정 (DSC) 이나 동적 점탄성 등에 의해 구해지는 실측 유리 전이 온도와 거의 일치한다.
이와 같은 모노머를 중합시켜 수분산형 아크릴계 중합체를 얻는 방법으로는, 공지 내지 관용의 중합 방법을 채용할 수 있고, 에멀션 중합법을 바람직하게 사용할 수 있다. 에멀션 중합을 실시할 때의 모노머 공급 방법으로는, 전체 모노머 성분을 한 번에 공급하는 일괄 주입 방식, 연속 공급 (적하) 방식, 분할 공급 (적하) 방식 등을 적절히 채용할 수 있다. 모노머의 일부 또는 전부 (전형적으로는 전부) 를 미리 물 (전형적으로는, 물과 함께 적당량의 유화제가 사용된다.) 과 혼합하여 유화시키고, 그 유화액 (모노머 에멀션) 을 반응 용기 내에 일괄, 연속 혹은 분할하여 공급해도 된다. 중합 온도는, 사용하는 모노머의 종류, 중합 개시제의 종류 등에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 20 ℃ ∼ 100 ℃ (전형적으로는 40 ℃ ∼ 80 ℃) 정도로 할 수 있다.
중합시에 사용하는 중합 개시제로는, 중합 방법의 종류에 따라, 공지 내지 관용의 중합 개시제에서 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 에멀션 중합법에 있어서, 아조계 중합 개시제를 바람직하게 사용할 수 있다. 아조계 중합 개시제의 구체예로는, 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스(2-메틸프로피온아미딘)2황산염, 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판)디하이드로클로라이드, 2,2'-아조비스[2-(5-메틸-2-이미다졸린-2-일)프로판]디하이드로클로라이드, 2,2'-아조비스(N,N'-디메틸렌이소부틸아미딘), 2,2'-아조비스[N-(2-카르복시에틸)-2-메틸프로피온아미딘]하이드레이트, 2,2'-아조비스(4-메톡시-2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴), 1,1'-아조비스(시클로헥산-1-카르보니트릴), 2,2'-아조비스(2,4,4-트리메틸펜탄), 디메틸-2,2'-아조비스(2-메틸프로피오네이트) 등을 들 수 있다.
중합 개시제의 다른 예로는, 과황산칼륨, 과황산암모늄 등의 과황산염 ; 벤조일퍼옥사이드, t-부틸하이드로퍼옥사이드, 디-t-부틸퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시벤조에이트, 디쿠밀퍼옥사이드, 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)시클로도데칸, 과산화수소 등의 과산화물계 개시제 ; 페닐 치환 에탄 등의 치환 에탄계 개시제 ; 방향족 카르보닐 화합물 ; 등을 들 수 있다. 중합 개시제의 또 다른 예로서, 과산화물과 환원제의 조합에 의한 레독스계 개시제를 들 수 있다. 이러한 레독스계 개시제의 예로는, 과산화물과 아스코르브산의 조합 (과산화수소수와 아스코르브산의 조합 등), 과산화물과 철 (II) 염의 조합 (과산화수소수와 철 (II) 염의 조합 등), 과황산염과 아황산수소나트륨의 조합 등을 들 수 있다.
이와 같은 중합 개시제는, 단독으로, 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 중합 개시제의 사용량은, 통상적인 사용량이면 되고, 예를 들어, 전체 모노머 성분 100 중량부에 대하여 0.005 ∼ 1 중량부 (전형적으로는 0.01 ∼ 1 중량부) 정도의 범위에서 선택할 수 있다.
수분산형 아크릴계 중합체의 조제에 있어서는, 필요에 따라 유화제를 사용할 수 있다. 유화제로는, 아니온계, 논이온계, 카티온계 모두 사용 가능하다. 통상적으로는, 아니온계 또는 논이온계의 유화제의 사용이 바람직하다. 이와 같은 유화제는, 예를 들어, 모노머 성분을 에멀션 중합시킬 때나, 다른 방법으로 얻어진 아크릴계 중합체를 물에 분산시킬 때 등에 바람직하게 사용할 수 있다.
아니온계 유화제로는, 예를 들어, 라우릴황산나트륨, 라우릴황산암모늄, 라우릴황산칼륨 등의 알킬황산염형 아니온계 유화제 ; 폴리옥시에틸렌라우릴에테르황산나트륨 등의 폴리옥시에틸렌알킬에테르황산염형 아니온계 유화제 ; 폴리옥시에틸렌라우릴페닐에테르황산암모늄, 폴리옥시에틸렌라우릴페닐에테르황산나트륨 등의 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르황산염형 아니온계 유화제 ; 도데실벤젠술폰산나트륨 등의 술폰산염형 아니온계 유화제 ; 술포숙신산라우릴2나트륨, 폴리옥시에틸렌술포숙신산라우릴2나트륨 등의 술포숙신산형 아니온계 유화제 ; 등을 들 수 있다.
또, 논이온계 유화제로는, 예를 들어, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르 등의 폴리옥시에틸렌알킬에테르형 논이온계 유화제 ; 폴리옥시에틸렌라우릴페닐에테르 등의 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르형 논이온계 유화제 ; 폴리옥시에틸렌 지방산 에스테르 ; 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌 블록 폴리머 ; 등을 들 수 있다. 상기와 같은 아니온계 또는 논이온계 유화제에 라디칼 중합성기 (프로페닐기 등) 가 도입된 구조의 라디칼 중합성 유화제 (반응성 유화제) 를 사용해도 된다.
이와 같은 유화제는, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 혹은 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 유화제의 사용량은, 아크릴계 폴리머를 에멀션의 형태로 조제하는 것이 가능한 사용량이면 되고, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 아크릴계 중합체 100 중량부당, 고형분 기준으로 예를 들어 대략 0.2 ∼ 10 중량부 (바람직하게는 대략 0.5 ∼ 5 중량부) 정도의 범위에서 선택하는 것이 적당하다. 유화제의 사용량이 지나치게 적으면, 원하는 분산 안정성 (중합 안정성, 기계적 안정성 등) 이 잘 얻어지지 않게 되는 경우가 있다. 유화제의 사용량이 지나치게 많으면, 피착체를 오염시키는 경우가 있을 수 있다.
또한, 상기에 있어서는, 비점착층이 아크릴계 중합체로 이루어지는 에멀션 입자 (아크릴계 중합체 에멀션 입자) 의 응집체를 포함하는 경우를 중심으로 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 비점착층이 아크릴계 중합체 이외의 중합체로 이루어지는 에멀션 입자의 응집체를 포함하는 경우에 대해서도, 상기에 적절히 준할 수 있다.
또, 비점착층을 형성하기 위한 비점착층 형성용 중합체 함유 조성물로서, 용제형의 것을 사용하는 경우에는, 비점착층을 형성하는 중합체를, 톨루엔, 아세트산에틸, 에탄올 등의 적절한 용매에 용해시킨 용액을 사용할 수 있다.
또, 비점착층 형성용 중합체 함유 조성물은, 필요에 따라, pH 조정 등의 목적으로 사용되는 산 또는 염기 (암모니아수 등) 를 함유해도 된다. 또, 가교제, 점도 조정제 (증점제 등), 레벨링제, 박리 조정제, 가소제, 연화제, 충전제, 착색제 (안료, 염료 등), 계면 활성제, 대전 방지제, 방부제, 노화 방지제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 광 안정제 등의 각종 첨가제를 함유해도 된다. 단, 비점착제층이 지나치게 딱딱해져, 비점착제층의 파단이 곤란해지거나, 비점착층의 파단시의 충격에 의해 점착체 (점착제층) 도 파단되어 버릴 우려가 있으므로, 비점착층 형성용 중합체 함유 조성물에는 가교제는 함유시키지 않는 것이 바람직하다.
본 실시형태의 점착성 물품에 있어서, 점착체를 구성하는 점착제로는 특별히 한정되지 않고, 공지된 점착제를 사용하는 것이 가능하다. 예를 들어, 아크릴계 점착제, 고무계 점착제, 비닐알킬에테르계 점착제, 실리콘계 점착제, 폴리에스테르계 점착제, 폴리아미드계 점착제, 우레탄계 점착제, 불소계 점착제, 에폭시계 점착제 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 접착성의 점에서, 고무계 점착제나 아크릴계 점착제가 바람직하고, 특히 아크릴계 점착제가 바람직하다. 또한, 점착제는, 1 종만을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 또, 본 실시형태에 있어서의 점착제는, 상온에서 점착성을 갖고, 점착제의 표면과 피착체의 표면의 접촉시에 생기는 압력에 의해, 피착체를 그 표면에 첩부할 수 있는 감압형 점착제인 것이 바람직하다. 감압형 점착제이면, 가열을 필요로 하지 않아, 열에 약한 피착체에도 적용할 수 있다.
아크릴계 점착제는, 아크릴산에틸, 아크릴산부틸, 아크릴산2-에틸헥실, 아크릴산이소옥틸, 아크릴산이소노닐 등의 (메트)아크릴산알킬에스테르를 주성분으로 하고, 이들에 필요에 따라 아크릴로니트릴, 아세트산비닐, 스티렌, 메타크릴산메틸, 아크릴산, 무수 말레산, 비닐피롤리돈, 글리시딜메타크릴레이트, 디메틸아미노에틸메타크릴레이트, 하이드록시에틸아크릴레이트, 아크릴아미드 등의 개질용 단량체를 첨가하여 이루어지는 단량체의 중합체를 주제로 한 것이다.
고무계 점착제는, 천연 고무, 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체, 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체, 스티렌-에틸렌·부틸렌-스티렌 블록 공중합체, 스티렌 부타디엔 고무, 폴리부티디엔, 폴리이소프렌, 폴리이소부틸렌, 부틸 고무, 클로로프렌 고무, 실리콘 고무 등의 고무계 폴리머를 주제로 한 것이다.
또, 이들 점착제에는 로진계, 테르펜계, 스티렌계, 지방족 석유계, 방향족 석유계, 자일렌계, 페놀계, 쿠마론인덴계, 그들의 수소 첨가물 등의 점착 부여 수지나, 가교제, 점도 조정제 (증점제 등), 레벨링제, 박리 조정제, 가소제, 연화제, 충전제, 착색제 (안료, 염료 등), 계면 활성제, 대전 방지제, 방부제, 노화 방지제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 광 안정제 등의 각종 첨가제를 적절히 배합할 수 있다.
또한, 점착제로는, 용제형의 점착제와 수분산형의 점착제 중 어느 타입도 사용할 수 있다. 여기서, 고속 도공이 가능하고, 환경 친화적이고, 용제에 의한 심재에 대한 영향 (팽윤, 용해) 이 적은 면에서는, 수분산형의 점착제가 바람직하다.
또, 선상의 점착체는, 심재와 심재를 피복하는 점착제층을 포함하고 있어도 된다.
도 2 에, 본 실시형태에 관련된 점착성 물품의 일 구성예에 대해, 그 점착성 물품의 길이 방향에 수직인 방향에 있어서의 모식적인 단면도를 나타낸다. 도 2 에 나타내는 점착성 물품 (2) 은, 선상의 심재 (22) 와, 심재 (22) 의 길이 방향의 표면을 피복하는 점착제층 (23) 으로 이루어지는 선상의 점착체 (21) 를 구비한다. 그리고, 비점착층 (31) 이, 점착체 (21) 에 있어서의 점착제층 (23) 의 표면 (길이 방향의 표면) 을 피복하고 있다.
또한, 본 구성예의 점착성 물품의 단면의 형상은 원형이지만, 본 실시형태는 이것에 한정되지 않고, 그 단면의 형상으로는, 원형 외에도, 타원형, 사각형 등의 구형 등을 취할 수 있다.
여기서, 심재를 갖는 점착체에 있어서, 점착제층은 심재 표면 (길이 방향의 표면) 의 전부를 피복하고 있어도 되지만, 심재 표면의 일부만을 피복하고 있어도 된다. 또, 점착제층은 전형적으로는 연속적으로 형성되지만, 이러한 형태에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 점상, 스트라이프상 등의 규칙적 혹은 랜덤인 패턴으로 형성되어도 된다. 또한, 심재의 단면은 점착제층에 의해 피복되어 있어도 되고 되어 있지 않아도 된다. 예를 들어, 점착성 물품이 제조 과정이나 사용시에 절단되는 경우에는, 심재의 단면은 점착제층에 의해 피복되지 않는 경우가 있을 수 있다. 또, 어느 경우에 있어서도, 점착제층의 표면 (길이 방향의 표면) 은 비점착층에 의해 피복된다.
점착성 물품에 사용되는 심재로는, 점착성 물품의 연신을 방해하지 않는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 그 자체가 연신 가능한 재질의 것이 바람직하고, 예를 들어, 수지, 고무, 발포체, 무기 섬유, 이들의 복합체 등을 사용할 수 있다. 수지의 예로는, 폴리에틸렌 (PE), 폴리프로필렌 (PP), 에틸렌·프로필렌 공중합체, 에틸렌·아세트산비닐 공중합체 등의 폴리올레핀 ; 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 등의 폴리에스테르 ; 염화비닐 수지 ; 아세트산비닐 수지 ; 폴리이미드 수지 ; 폴리아미드 수지 ; 불소 수지 등을 들 수 있다. 고무의 예로는, 천연 고무, 우레탄 고무 등의 합성 고무 등을 들 수 있다. 발포체의 예로는, 발포 폴리우레탄, 발포 폴리클로로프렌 고무 등을 들 수 있다. 섬유의 예로는, 유리 섬유, 탄소 섬유, 금속 섬유 등을 들 수 있다. 또, 심재의 단면 형상은 특별히 한정되지 않지만, 통상적으로, 점착성 물품의 단면 형상에 따른 단면 형상을 갖는다.
또, 사상의 점착성 물품에 사용될 수 있는 사상의 심재의 재질로는, 레이온, 큐프라, 아세테이트, 프로믹스, 나일론, 아라미드, 비닐론, 비닐리덴, 폴리염화비닐, 폴리에스테르, 아크릴, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리우레탄, 폴리크랄, 폴리락트산 등의 각종 고분자 재료, 유리, 탄소 섬유, 천연 고무나 폴리우레탄 등의 합성 고무 등의 각종 고무, 면, 울 등의 천연 재료, 금속 등을 사용할 수 있다. 또, 사상의 심재의 형태로는, 예를 들어, 모노필라멘트 외에, 멀티 필라멘트, 스펀 얀, 권축 가공이나 벌크 가공 등을 실시한 일반적으로 텍스처드 얀, 벌키 얀, 스트레치 얀이라고 칭해지는 가공사, 혹은 이들을 합쳐서 꼬는 등을 하여 조합한 실을 사용할 수 있다. 또, 단면 형상도, 원형뿐만 아니라, 사각형상이나 별형 등의 단형상의 실이나 타원 형상, 중공 등일수 있다.
또한, 심재에는, 필요에 따라, 충전제 (무기 충전제, 유기 충전제 등), 노화 방지제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 대전 방지제, 활제, 가소제, 착색제 (안료, 염료 등) 등의 각종 첨가제가 배합되어 있어도 된다. 심재의 표면에는, 예를 들어, 코로나 방전 처리, 플라즈마 처리, 하도제의 도포 등의 공지 또는 관용의 표면 처리가 실시되어 있어도 된다.
심재의 단면의 사이즈는 특별히 한정되지 않고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 예를 들어 원형의 단면 형상인 경우, 핸들링성 (연신의 용이함, 잘 끊어지지 않음) 의 관점에서는, 그 직경은 바람직하게는 1 ㎛ ∼ 2000 ㎛ 이고, 보다 바람직하게는 10 ㎛ ∼ 1000 ㎛ 이다.
점착제층을 구성하는 점착제로는, 상기 서술한 점착체를 구성할 수 있는 점착제와 동일한 것을 사용할 수 있다.
도 2 와 같은 심재를 갖는 점착성 물품의 경우에 있어서, 점착제층의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 점착성의 관점에서는, 예를 들어 1 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 3 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또, 건조성의 관점에서는, 예를 들어 200 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 150 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
또, 비점착층의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 연신 전의 실질적인 비점착성을 확보하고, 점착제층을 보호하는 관점에서는, 예를 들어 0.1 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 1 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또, 점착력 발현의 관점에서는, 예를 들어 60 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 20 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
본 명세서에 있어서, 초기 상태 (연신 전) 의 점착성 물품이 「점착성을 실질적으로 갖지 않는다 (실질적으로 비점착성이다)」 란, 그 점착성 물품의 표면의 하기 프로브택 시험 1 에 의해 측정되는 택값이 2 gf 이하인 것을 나타낸다. 또, 초기 상태 (연신 전) 의 점착성 물품이 「점착성을 갖는다」 란, 그 점착성 물품의 표면의 하기 프로브택 시험 1 에 의해 측정되는 택값이 2 gf 초과인 것을 나타낸다. 그 택값은, 보다 구체적으로는, 후술하는 실시예의 란에 기재된 프로브택 측정 방법에 준하여 측정된다.
(프로브택 시험 1)
측정 온도 23 ℃ 의 환경하, 점착성 물품의 표면에, 직경 2 ㎜ 의 스테인리스강제 프로브 (SUS304) 를 접촉 하중 50 gf 로 접촉시킨 후, 30 ㎜/분의 속도로 1 ㎜ 떼어 놓았을 때에 프로브에 가해지는 하중을 시간 경과적으로 측정하고, 박리할 때에 필요로 하는 최대 하중을 구한다.
또, 본 명세서에 있어서, 연신 후의 점착성 물품이 「점착성을 실질적으로 갖지 않는다 (실질적으로 비점착성이다)」 란, 그 점착성 물품의 표면의 하기 프로브택 시험 2 에 의해 측정되는 택값이 2 gf 이하인 것을 나타낸다. 또, 연신 후의 점착성 물품이 「점착성을 갖는다」 란, 그 점착성 물품의 표면의 하기 프로브택 시험 2 에 의해 측정되는 택값이 2 gf 초과인 것을 나타낸다. 그 택값은, 보다 구체적으로는, 후술하는 실시예의 란에 기재된 프로브택 측정 방법에 준하여 측정된다.
(프로브택 시험 2)
측정 온도 23 ℃ 의 환경하, 점착성 물품을 길이 방향으로 연신한 후, 점착성 물품의 표면에, 직경 2 ㎜ 의 스테인리스강제 프로브 (SUS304) 를 접촉 하중 50 gf 로 접촉시킨 후, 30 ㎜/분의 속도로 1 ㎜ 떼어 놓았을 때에 프로브에 가해지는 하중을 시간 경과적으로 측정하고, 박리할 때에 필요로 하는 최대 하중을 구한다.
또, 점착성 물품이 「연신에 의해 점착성을 발현한다」 란, 연신 전의 초기 상태에서는 실질적으로 비점착성이고, 또한 연신 후에는 점착성을 갖는 것을 나타낸다.
여기서, 연신에 의한 점착성의 발현이 보다 양호하게 발휘되기 위해서는, 점착성 물품의 길이 방향으로의 2 배 연신 후의 택값이, 연신 전의 택값보다 1 gf 이상 큰 것이 바람직하고, 1.5 gf 이상 큰 것이 보다 바람직하고, 2 gf 이상 큰 것이 더욱 바람직하다.
또, 동일한 관점에서, 점착성 물품의 길이 방향으로의 2 배 연신 후의 택값은, 바람직하게는 1 gf 이상이고, 보다 바람직하게는 1.5 gf 이상이고, 더욱 바람직하게는 2 gf 이상이다. 또한, 점착성 물품의 길이 방향으로의 2 배 연신 후의 택값의 상한값은 특별히 한정되지 않지만, 전단력과의 균형의 관점에서는, 예를 들어 100 gf 이하이다.
또, 동일한 관점에서, 점착성 물품의 길이 방향으로의 4 배 연신 후의 택값이, 연신 전의 택값보다 2 gf 이상 큰 것이 바람직하고, 3 gf 이상 큰 것이 보다 바람직하고, 4 gf 이상 큰 것이 더욱 바람직하다.
또, 동일한 관점에서, 점착성 물품의 길이 방향으로의 4 배 연신 후의 택값은, 바람직하게는 2 gf 이상이고, 보다 바람직하게는 3 gf 이상이고, 더욱 바람직하게는 4 gf 이상이다. 또한, 점착성 물품의 길이 방향으로의 4 배 연신 후의 택값의 상한값은 특별히 한정되지 않지만, 전단력과의 균형의 관점에서는, 예를 들어 100 gf 이하이다.
본 실시형태의 점착성 물품을 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 비점착층 형성용 중합체 함유 조성물을 사용한 경우의 형성 방법의 일례를 이하에 나타낸다.
먼저, 점착체를 구성하는 점착제를 준비하고, 세퍼레이터 상에 디스펜서를 사용하여 선상으로 도포함으로써, 점착체를 형성시킨다. 또한, 점착체가 심재 및 점착제층을 갖는 점착체인 경우에는, 심재의 표면에 점착제를 딥핑, 침지, 도포 등에 의해 도공한 후에 가열 건조시킴으로써, 심재의 표면에 점착제층을 형성시킬 수 있다. 상기 점착제의 도포는, 예를 들어, 그라비아 롤 코터, 리버스 롤 코터, 키스 롤 코터, 딥 롤 코터, 바 코터, 나이프 코터, 스프레이 코터 등의 관용의 코터를 사용하여 실시할 수 있다. 건조 온도는, 적절히 채용 가능하지만, 바람직하게는 40 ℃ ∼ 200 ℃ 이고, 더욱 바람직하게는, 50 ℃ ∼ 180 ℃ 이고, 특히 바람직하게는 70 ℃ ∼ 120 ℃ 이다. 건조 시간은, 적절히, 적절한 시간이 채용될 수 있다. 상기 건조 시간은, 바람직하게는 5 초 ∼ 20 분, 더욱 바람직하게는 5 초 ∼ 10 분, 특히 바람직하게는, 10 초 ∼ 5 분이다.
또, 점착제층 상에 비점착층을 형성함에 있어서는, 예를 들어, 수지를 사용하는 경우에는, 비점착층 형성용 중합체 함유 조성물을 사용하여, 상기 서술한 점착체를 형성하는 각 수법을 적절히 채용하면 된다. 또, 건조 조건도 적절히 채용 가능하고, 상기 서술한 점착체의 건조 조건에 준할 수도 있다. 또한, 수지 이외의 고분자 재료를 사용하는 경우에도, 그 용액을 사용하여 동일한 수법을 적절히 채용하면 된다.
또한, 비점착층으로서 에멀션계의 비점착층을 형성시키는 경우, 에멀션 입자끼리의 융착 (조막) 이 억제되도록, 수분산형의 비점착층 형성용 중합체 함유 조성물의 건조 조건을 조정하는 것이 바람직하다. 그러한 건조 조건으로는, 에멀션 입자를 구성하는 폴리머에 따라 다르기도 하지만, 예를 들어, 건조 온도로는, 폴리머의 유리 전이 온도를 Tg 로 하여, 바람직하게는 Tg ∼ Tg + 50 ℃, 보다 바람직하게는 Tg + 5 ∼ Tg + 30 ℃ 이고, 건조 시간으로는 바람직하게는 5 초 ∼ 20 분, 보다 바람직하게는 5 초 ∼ 10 분이다. 에멀션 입자끼리의 융착이 억제된 비점착층은, 점착성 물품이 연신되었을 때, 응집된 에멀션 입자끼리의 계면으로부터 여러 방향으로 파단되어, 미세한 인편상의 파편이 되기 쉬워지는 것으로 생각된다.
또, 비점착층으로서 금속 재료를 사용하는 경우에는, 증착이나 스퍼터 등을 적용할 수 있고, 무기 재료를 사용하는 경우에는, 졸 겔 반응을 사용한 제조 방법 등을 적용할 수 있다.
본 실시형태의 점착성 물품은, 선상이므로, 세폭 (細幅) 의 부재나 폭이 좁은 영역으로도 비어져나옴을 억제하면서 첩부 가능하고, 또, 쉽게 해체 (리워크) 가능한 점에 있어서 바람직하다. 예를 들어, 휴대 전화, 스마트폰 등의 휴대 단말의 프레임 협소의 고정에도 적용할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 점착성 물품이면, 선상이므로, 좁은 간극에 비집고 들어가게 한 후에 연신하여 점착성을 발현시킴으로써, 간극의 표면에 접착하거나, 간극을 메우거나 할 수 있다.
또한 본 실시형태의 점착성 물품은, 가곡성 (可曲性) 을 갖는 것이 바람직하고, 실과 같이 다양한 방향, 각도로 구부러질 수 있는 사상인 것이 특히 바람직하다. 가곡성을 갖는 점착성 물품, 특히 사상인 점착성 물품에 의하면, 상기한 효과에 더하여, 곡선이나 곡면, 요철 등의 복잡한 형상에도 적용시키기 쉽다는 이점을 갖는다.
예를 들어, 곡선이나 곡면, 요철 등의 복잡한 형상의 부분을 갖는 피착체에 점착 테이프를 첩부하고자 하면, 이러한 부분에 있어서 점착 테이프에 주름이나 겹침이 생겨 버려, 비어져나옴을 억제하여 깨끗하게 첩부하는 것은 곤란하고, 또, 주름이나 겹침이 생긴 부분은 점착력이 저하되는 요인으로도 될 우려가 있다. 또, 주름이나 겹침을 생기지 않도록 하면서 점착 테이프를 첩부하기 위해서는, 점착 테이프를 미세하게 절단하면서 첩부하는 것도 생각되지만, 작업성이 대폭 악화되게 된다. 한편, 가곡성을 갖는 점착성 물품, 특히 사상인 점착성 물품이면, 곡선이나 곡면, 요철 등의 복잡한 형상의 부분에 첩부할 때에도, 주름이나 겹침을 일으키는 일 없이 강고하게 첩부할 수 있다. 또한 이러한 점착성 물품은, 첩부하고자 하는 부분에, 한 번에, 즉 일 공정으로 첩부 가능하므로, 작업성도 우수하고, 자동화 라인에도 적용 가능하다.
사상의 점착성 물품의 구체적인 용도의 일례로는, 예를 들어, 전선이나 광 파이버 등의 케이블, LED 파이버 라이트, FBG (Fiber Bragg Gratings, 파이버 브래그 그레이팅) 등의 광 파이버 센서, 실, 끈, 와이어 등의 각종 선재 (선상 부재) 나, 세폭의 부재를, 원하는 형태로 고정시키는 용도를 들 수 있다. 예를 들어, 선재나 세폭의 부재를 복잡한 형상으로 다른 부재에 고정시키는 경우에 있어서도, 사상의 점착성 물품이면, 선재나 세폭의 부재가 가져야 하는 복잡한 형상에 맞추어, 비어져나옴이나 주름, 겹침을 억제하면서, 우수한 작업성으로 강고하게 고정시킬 수 있다. 또한, 선재나 세폭의 부재를 다른 부재에 고정시키는 경우에 있어서는, 다른 부재의 표면에 있어서의 선재나 세폭의 부재가 고정되어야 할 형태에 맞추어 사상의 점착성 물품을 미리 첩부한 후에, 다른 부재 표면에 첩부된 점착성 물품에 맞추어 선재나 세폭의 부재를 첩합 (貼合) 하여 고정시킬 수 있다. 혹은, 사상의 점착성 물품을 선재나 세폭의 부재에 첩부한 후에, 선재나 세폭의 부재를 원하는 형태로 다른 부재에 고정시켜도 된다.
또, 사상의 점착성 물품은, 하나의 물품을 다른 물품의 표면에 가고정 (임시 고정) 시키기 위한, 물품의 가고정 (임시 고정) 용도에도 바람직하게 사용할 수 있다. 보다 구체적으로는, 사상의 점착성 물품은, 예를 들어, 의복, 구두, 가방, 모자 등의 섬유 제품이나 피혁 제품 등을 제조할 때의 가고정 (임시 고정) 용도에, 특히 바람직하게 사용된다. 단, 그 용도는 이것에 한정되는 것은 아니며, 가고정 (임시 고정) 이 소망되는 각종 용도에 바람직하게 사용된다.
예를 들어, 하나의 물품을 다른 물품의 표면에 고정시킬 때, 그 하나의 물품을 그 다른 물품의 표면에 사상의 점착성 물품을 사용하여 미리 가고정시켜 위치 결정한 후에, 양 물품을 열압착이나 봉제 등의 고정 방법에 의해 고정 (본고정) 시킨다. 이 경우에 있어서, 사상의 점착성 물품이면, 양 물품 사이에 형성되는 고정부를 피해 가고정시키는 것이 용이하다. 예를 들어, 섬유 제품이나 피혁 제품을 봉제하는 경우에 있어서, 사상의 점착성 물품에 의해 가고정을 실시하면, 봉제 부분을 피해 가고정시키는 것이 용이하고, 점착제의 바늘에 대한 부착을 용이하게 방지할 수 있다.
또, 사상의 점착성 물품이면, 상기 서술한 바와 같이, 양 물품의 형상이 곡선이나 곡면, 요철 등의 복잡한 형상이어도, 비어져나옴이나 주름, 겹침을 억제하면서 양호하게 첩부할 수 있고, 또한 일 공정으로 첩부 가능하여, 작업성이 양호하다.
또, 예를 들어, 섬유 제품 내지 피혁 제품을 구성하는 생지, 천, 피혁 등과 같은 변형되기 쉬운 부재이어도, 사상의 점착성 물품에 의한 가고정을 실시함으로써, 인장에 의한 부재의 변형을 억제 내지 방지할 수 있어, 고정 (본고정) 후의 의장성이 양호해진다.
나아가서는, 사상의 점착성 물품이면, 양 물품의 고정 (본고정) 후에, 필요에 따라 고정 (본고정) 된 양 물품간부터 사상의 점착성 물품을 빼내어 제거하는 것도 용이하다. 이와 같이 하면, 점착제의 비어져나옴을 방지할 수 있어, 잔존하는 점착제의 시간 경과적인 변색에서 유래하는 의장성의 열화를 양호하게 방지할 수 있다.
또, 사상의 점착성 물품이면, 다른 재질로 이루어지는 실과 합쳐서 꼬아 조합한 실로 하거나, 다른 재질로 이루어지는 실이나 천 (부직포, 시트를 포함한다) 과 짜넣거나 함으로써, 기능의 복합화를 도모할 수도 있다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 전혀 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
(점착제층 형성용의 수분산형 아크릴계 점착제 조성물의 조제)
냉각관, 질소 도입관, 온도계 및 교반기를 구비한 반응 용기에, 이온 교환수 40 중량부를 넣고, 질소 가스를 도입하면서 60 ℃ 에서 1 시간 이상 교반하여 질소 치환을 실시하였다. 이 반응 용기에, 2,2'-아조비스[N-(2-카르복시에틸)-2-메틸프로피온아미딘]n수화물 (중합 개시제) 0.1 중량부를 첨가하였다. 계를 60 ℃ 로 유지하면서, 여기에 모노머 에멀션 A 를 4 시간에 걸쳐 서서히 적하하여 유화 중합 반응을 진행시켰다. 모노머 에멀션 A 로는, 2-에틸헥실아크릴레이트 98 중량부, 아크릴산 1.25 중량부, 메타크릴산 0.75 중량부, 라우릴메르캅탄 (연쇄 이동제) 0.05 중량부, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 (신에츠 화학 공업 주식회사 제조, 상품명 「KBM-503」) 0.02 중량부 및 폴리옥시에틸렌라우릴황산나트륨 (유화제) 2 중량부를, 이온 교환수 30 중량부에 첨가하여 유화시킨 것을 사용하였다. 모노머 에멀션 A 의 적하 종료 후, 추가로 3 시간 60 ℃ 로 유지하고, 계를 실온까지 냉각시킨 후, 10 ％ 암모니아수의 첨가에 의해 pH 를 7 로 조정하여, 아크릴계 중합체 에멀션 (수분산형 아크릴계 중합체) A 를 얻었다.
상기 아크릴계 중합체 에멀션 A 에 포함되는 아크릴계 중합체 100 중량부당, 고형분 기준으로 20 중량부의 점착 부여 수지 에멀션 (아라카와 화학 공업 주식회사 제조, 상품명 「E-865NT」) 을 첨가하였다. 또한 pH 조정제로서의 10 중량％ 암모니아수 및 증점제로서의 폴리아크릴산 (토아 합성 주식회사 제조, 상품명 「아론 B-500」) 을 사용하여, pH 를 7.2, 점도를 10 ㎩·s 로 조정하였다. 이와 같이 하여, 점착제층용의 수분산형 아크릴계 점착제 조성물 A 를 얻었다.
(비점착층 형성용의 아크릴계 중합체 에멀션의 조제)
냉각관, 질소 도입관, 온도계 및 교반기를 구비한 반응 용기에, 이온 교환수 40 중량부를 넣고, 질소 가스를 도입하면서 60 ℃ 에서 1 시간 이상 교반하여 질소 치환을 실시하였다. 이 반응 용기에, 2,2'-아조비스[N-(2-카르복시에틸)-2-메틸프로피온아미딘]n수화물 (중합 개시제) 0.1 중량부를 첨가하였다. 계를 60 ℃ 로 유지하면서, 여기에 모노머 에멀션 B 를 4 시간에 걸쳐 서서히 적하하여 유화 중합 반응을 진행시켰다. 모노머 에멀션 B 로는, 메타크릴산부틸 95 중량부, 아크릴산 5 중량부, 폴리옥시에틸렌라우릴황산나트륨 (유화제) 2 중량부를, 이온 교환수 30 중량부에 첨가하여 유화시킨 것을 사용하였다. 모노머 에멀션 B 의 적하 종료 후, 추가로 3 시간 60 ℃ 로 유지하였다. 10 중량％ 암모니아수의 첨가에 의해 pH 를 7 로 조정한 후, 이온 교환수에 의해 고형분을 35 ％ 로 조정하여, 아크릴계 중합체 에멀션 (수분산형 아크릴계 중합체) B 를 얻었다.
(점착성 물품의 제조)
폴리우레탄 탄성 섬유 (멀티 필라멘트, 310 dtex) 에 수분산형 아크릴계 점착제 조성물 A 를 딥핑으로 도공한 후, 80 ℃ 에서 5 분간 건조시켜 점착제층을 형성시켰다. 형성된 점착제층의 두께는 65 ㎛ 이었다. 다음으로, 점착제층 상에 아크릴계 중합체 에멀션 B 를 딥핑에 의해 도공한 후, 70 ℃ 에서 5 분간 건조시켜 비점착층을 형성시켰다. 형성된 비점착층의 두께는 8 ㎛ 이었다. 이와 같이 하여, 실시예 1 에 관련된 사상의 점착성 물품의 샘플을 제조하였다.
(실시예 2)
(점착제층 형성용의 점착제 조성물)
점착제층용의 점착제 조성물로는, 실시예 1 에서 조제한 수분산형 아크릴계 점착제 조성물 A 를 사용하였다.
(비점착층 형성용의 아크릴계 폴리머 용액의 조제)
냉각관, 질소 도입관, 온도계 및 교반기를 구비한 반응 용기에, 톨루엔 150 중량부, 메타크릴산부틸 90 중량부, 아크릴산 10 중량부를 넣고, 질소 가스를 도입하면서 실온에서 1 시간 이상 교반하여 질소 치환을 실시하였다. 이 반응 용기에, 과산화벤조일 0.6 중량부를 첨가하고, 70 ℃ 로 승온시키고 8 시간 반응시킨 후, 톨루엔을 첨가하여 고형분을 20 ％ 로 하여, 아크릴계 폴리머 용액 C 를 얻었다.
(점착성 물품의 제조)
비점착층의 형성 재료로서, 아크릴계 중합체 에멀션 B 대신에 아크릴계 폴리머 용액 C 를 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 실시예 2 에 관련된 사상의 점착성 물품의 샘플을 제조하였다.
[초기 상태 (연신 전) 의 택값의 측정]
각 예에 관련된 점착성 물품의 샘플을, 닛토 전공 (주) 제조의 양면 접착 테이프 「No.5000N」 (두께 : 0.16 ㎜) 을 사용하여 마츠나미 글라스 공업 (주) 제조의 슬라이드 글라스에 첩합하여, 시험편을 제조하였다.
제조한 시험편에 대해, 프로브택 측정기 (RHESCA 사 제조의 TACKINESS TESTER Model TAC-II) 를 사용하여 프로브택 시험을 실시하였다.
구체적으로는, 측정 온도 23 ℃ 의 환경하, 상기 시험편의 샘플측의 표면에, 직경 2 ㎜ 의 스테인리스강제 프로브 (SUS304) 를 접촉 하중 50 gf 로 접촉시킨 후, 30 ㎜/분의 속도로 1 ㎜ 떼어 놓을 때에 프로브에 가해지는 하중을 시간 경과적으로 측정하고, 박리할 때에 필요로 하는 최대 하중을 구하고, 초기 상태 (연신 전) 의 택값 (gf) 으로 하였다.
또한, 그 프로브택 시험에 의해 측정되는 택값이 2 gf 이하이면, 「점착성을 실질적으로 갖지 않는다 (실질적으로 비점착성이다)」 고 평가된다.
[연신 후의 택값의 측정]
각 예에 관련된 점착성 물품의 샘플을 길이 방향으로 2 배 또는 4 배로 연신한 후, 닛토 전공 (주) 제조의 양면 접착 테이프 「No.5000N」 (두께 : 0.16 ㎜) 을 사용하여 마츠나미 글라스 공업 (주) 제조의 슬라이드 글라스에 첩합하여, 시험편을 제조하였다.
제조한 시험편에 대해, 초기 상태 (연신 전) 의 택값과 동일한 시험 방법·시험 조건에 의해 프로브택 시험을 실시하고, 2 배 연신 후 및 4 배 연신 후의 택값 (gf) 을 측정하였다.
(비점착층의 23 ℃ 에서의 탄성률)
또, 비점착층의 23 ℃ 에서의 탄성률을 이하의 측정 방법에 의해 측정하였다.
실시예 1 에 대해서는, 비점착층 형성용의 아크릴계 중합체 에멀션 B 를 사용하고, 또, 실시예 2 에 대해서는 비점착층 형성용의 아크릴계 폴리머 용액 C 를 사용하고, 각각 70 ℃ 에서 5 분간의 건조 조건으로, 폭 3 ㎜ × 길이 30 ㎜ × 두께 0.04 ㎜ 의 시트상의 시험편을 제조하였다. 이들 각 시험편에 대해, 동적 점탄성 측정 장치 (제품명 : RSA-III, TA 인스트루먼트사 제조) 를 사용하여, 시험편의 진동 주파수 : 1 ㎐, 온도 범위 : -40 ∼ 200 ℃, 승온 속도 : 5 ℃／분의 조건에 있어서의 저장 탄성률을 측정하였다.
표 1 에, 각 예에 관련된 샘플에 대한, 초기 상태 (연신 전) 의 택값, 2 배 연신 후의 택값, 그리고 4 배 연신 후의 택값의 측정 결과를 나타낸다. 또, 비점착층의 저장 탄성률의 측정 결과를 아울러 나타낸다.
Figure pct00001
실시예 1 및 실시예 2 의 어느 점착성 물품도, 초기 상태에서는 실질적으로 비점착성이지만, 연신에 의해 점착성을 발현하였다. 또한, 비점착층으로서 에멀션계의 비점착층을 사용한 실시예 1 의 점착성 물품은, 비점착층으로서 용제계의 비점착층을 사용한 실시예 2 보다, 연신 후에 보다 높은 택값을 나타냈다.
이상, 도면을 참조하면서 각종 실시형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다. 당업자이면, 특허청구의 범위에 기재된 범주 내에 있어서, 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 분명하고, 그것들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다. 또, 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 상기 실시형태에 있어서의 각 구성 요소를 임의로 조합해도 된다.
또한, 본 출원은, 2017년 9월 29일 출원의 일본 특허출원 (일본 특허출원 2017-192139), 2018년 6월 29일 출원의 일본 특허출원 (일본 특허출원 2018-124925) 및 2018년 7월 23일 출원의 일본 특허출원 (일본 특허출원 2018-137759) 에 기초하는 것이고, 그 내용은 본 출원 중에 참조로서 원용된다.
1, 2 점착성 물품
21 점착체
22 심재
23 점착제층
31 비점착층

Claims (6)

  1. 선상의 점착체와, 상기 점착체의 길이 방향의 표면을 피복하는 비점착층을 포함하는 점착성 물품으로서,
    상기 점착성 물품의 연신에 의해 상기 비점착층이 파단되어 점착성을 발현하는, 점착성 물품.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 점착체는, 선상의 심재와, 상기 심재의 길이 방향의 표면을 피복하는 점착제층을 포함하는, 점착성 물품.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 점착성 물품은 사상인, 점착성 물품.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비점착층은 고분자 재료를 포함하는, 점착성 물품.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 비점착층은 복수의 에멀션 입자의 응집체를 포함하는, 점착성 물품.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하기 프로브택 시험 2 에 의해 측정되는 상기 점착성 물품의 길이 방향으로의 2 배 연신 후의 택값이, 하기 프로브택 시험 1 에 의해 측정되는 연신 전의 택값보다 1 gf 이상 큰, 점착성 물품.
    (프로브택 시험 1)
    측정 온도 23 ℃ 의 환경하, 상기 점착성 물품의 표면에, 직경 2 ㎜ 의 스테인리스강제 프로브 (SUS304) 를 접촉 하중 50 gf 로 접촉시킨 후, 30 ㎜/분의 속도로 1 ㎜ 떼어 놓을 때에 프로브에 가해지는 하중을 시간 경과적으로 측정하고, 박리했을 때에 필요로 하는 최대 하중을 구한다.
    (프로브택 시험 2)
    측정 온도 23 ℃ 의 환경하, 상기 점착성 물품을 길이 방향으로 연신한 후, 상기 점착성 물품의 표면에, 직경 2 ㎜ 의 스테인리스강제 프로브 (SUS304) 를 접촉 하중 50 gf 로 접촉시킨 후, 30 ㎜/분의 속도로 1 ㎜ 떼어 놓을 때에 프로브에 가해지는 하중을 시간 경과적으로 측정하고, 박리할 때에 필요로 하는 최대 하중을 구한다.
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